MoS2@Co9S8蛋黄壳复合材料的制备及其电化学性能

摘要：

近年来,过渡金属硫化物已成为锂离子电池理想的负极材料之一.其中,MoS2具有的独特二维层状结构使得其能够让Li+在电化学反应中可逆地嵌入和脱出,且拥有较高的理论储锂容量(670 mA·h/g)而受到广泛关注.但MoS2作为典型的半导体材料,电导率低下且在锂离子嵌入-脱出的过程中会发生较大程度的体积收缩膨胀,所以具有较差的倍率性能和循环性能,限制了其商业化的使用.很多研究通过优化MoS2结构或与其它导电材料复合来克服上述缺陷.Co9 S8具有较高的电导率,但由于其迟缓的离子传输动力学表现出低的首次库仑效率及较差的循环稳定性,基于此,将MoS2与Co9 S8结合利用二者协同效应来提高复合材料的电化学性能.本文采用溶剂热与气相沉积法制备得MoS2@Co9 S8蛋黄结构复合材料电极.MoS2与Co9 S8均匀分布于整个蛋黄壳结构,这有利于电子和锂离子的快速传输,从而有效地提升了电极的循环性能和倍率性能.其次,蛋黄壳的空穴有效缓解了在充放电过程中的体积膨胀,及其活性位点有效缩短了离子和电子的传输距离,提高了电极反应动力学并获得高比容量.MoS2@Co9 S8蛋黄壳复合物的循环性能与倍率性能在同等条件下均高于Co9 S8和MoS2,在电流密度为0.2 A/g下循环500圈后,放电容量仍能维持在631.5 mA·h/g.

关键词：Co9S8、MoS2、MoS2@Co9S8、锂离子电池、负极材料、蛋黄壳结构

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分类号：O646(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：国家自然科学基金项目51572060,51502062

在线出版日期：2018-08-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：956-962